无线传感网技术及应用 课件 项目24 SSD1306液晶显示

项目二十四

SSD1306液晶显示项目导入01项目导入

物联网设备通常都具有通过传感器采集数据的功能，人们想获取这些数据往往采用的方法有2种。一种方法是采用串口通信的方式，通过MCU的串口将数据发送到PC机，再在PC机上显示出来；另一种方法就是把数据直接通过液晶显示出来。而液晶显示的方法具有简单快捷、携带方便、成本低廉等特点，在物联网产品上得到了广泛的应用。项目分析02项目分析

本项目需要1个ZigBee模块和1个SSD1306液晶模块。由CC2530通过SHT10传感器采集温湿度数据，再通过SSD1306液晶模块把数据直接显示出来。SSD1306是一款128*64像素的OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管）的液晶显示器，具有自发光、无需背光源、厚度薄、视角广、反应速度快、使用温度范围广、构造及制程较简单、成本低廉等特点，在许多电子产品和电子实验中被采用。【项目要求】1.用SHT10传感器采集温湿度数据。2.用SSD1306液晶模块显示温湿度数据。3.用SSD1306液晶模块显示图形。项目目标03项目目标ADBC掌握SSD1306液晶模块工作原理。学会使用SSD1306液晶模块显示数据。学会使用SSD1306液晶模块显示图形。熟悉SHT10传感器的工作原理。知识储备04知识储备

要完成这个项目的设计，我们首先要了解SHT10和SSD1306液晶模块的工作原理，其次要学会使用SSD1306液晶模块显示数据和显示图形的方法。其中SHT10温湿度传感器的工作原理前面项目已有介绍，本节主要介绍SSD1306液晶模块的原理及显示方法。SSD1306液晶模块工作原理054.1SSD1306简介

SSD1306是一款带控制器的用于OLED点阵图形显示系统的驱动器。由128个SEG（列输出）和64个COM（行输出）组成。该芯片专为共阴极OLED面板设计。SSD1306内置对比度控制器、显示RAM（GDDRAM）和振荡器，以此减少了外部元件的数量和功耗。该芯片有256级亮度控制。数据或命令由MCU通过I2C接口或SPI接口发送。该芯片适用于许多小型便携式应用，如电子设备显示屏、MP3播放器和计算器等。SSD1306简介

OLED具备自发光无需背光源的特点，因此不显示数据时是黑屏的。而LCD显示器都需要背光，因此无显示数据时屏幕也会发光。同样的显示OLED效果更好一些，因此OLED被认为是下一代的平面显示器应用技术。以目前的技术来说，OLED的尺寸还难以做到大型化。常用的OLED显示模块有以下特点：模块有单色和双色两种可选：单色为纯蓝色，而双色则为黄蓝双色。屏幕尺寸小：显示尺寸常用有0.91"、0.96"、1.3"，本项目采用0.96"模块。高分辨率：常用模块的分辨率为128*64。多种接口方式：常用IIC接口（4脚）、3线（6脚）或4线（7脚）的SPI接口方式。供电电压：3.3V。4.2

SSD1306液晶初始化SSD1306液晶使用前需要调用初始化函数LCD_Init(void)，其代码如下：voidLCD_Init(void){LCD_WrCmd(0xae);//显示面板关（睡眠模式）LCD_WrCmd(0x00);//设置显示时的起始列地址低四位LCD_WrCmd(0x10);//设置显示时的起始列地址高四位。LCD_WrCmd(0x40);//设置起始行，0-63LCD_WrCmd(0x81);//设置对比度LCD_WrCmd(0xcf);//数值越大对比度越大，0-255LCD_WrCmd(0xa1);//列扫描方向从左到右，0xa0左右翻转LCD_WrCmd(0xc8);//行扫描方向从上到下，0xc0从下到上LCD_WrCmd(0xa6);//A6正常显示，A7命令反相显示LCD_WrCmd(0xaf);//开启oled面板显示

}SSD1306基本命令表1.基本命令表16进制D7D6D5D4D3D2D1D0功能描述81A[7:0]1A70A60A50A40A30A20A11A0设置对比度双字节命令，设置对比度为0~256，对比度随着值的增加而增加，（RESET=7Fh）A4/A51010010X0开启整体显示A4命令（X0=0），显示GDDRAM内容；A5命令（X0=1），忽略GDDRAM数据点亮全屏A6/A71010011X0正常/反相显示A6命令（X0=0），正常显示A7命令（X0=1），反相显示AE/AF1010111X0设置显示开或关闭AE命令（X0=0），显示关（睡眠模式）；AF命令（X0=1），显示开，正常模式SSD1306硬件设置命令3.硬件设置命令表HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述40~7F01X5X4X3X2X1X0设置起始行X5-X0表示起始行0-63，RESET=000000A0/A11010000X0列扫描方向X0=1，列扫描方向从左到右，X0=0，方向从右到左A8A[5:0]1*0*1A50A41A30A20A10A0设置复用率双字节指令，设置复用率为N+1C0/C81100X3000行扫描方向行扫描方向，0xC8从上到下，0xC0从下到上D3A[5:0]1*1*0A51A40A30A21A11A0设置显示位移设置显示位移，0x00~0x3F，RESET=00HSSD1306简介从上表可以看出，当初始化命令为0xa0时画面左右翻转；当初始化命令为0xA5时点亮全屏。SSD1306简介当初始化命令为0xA7时画面反白显示；当初始化命令为0xd3时画面位移。4.2SSD1306液晶显示英文字符函数voidOLED_P8x16Str(unsignedcharx,y,unsignedcharch[]){ unsignedcharc=0,i=0,j=0; while(ch[j]!='\0') {

c=ch[j]-32;//ascii码表中前32个字符无法显示

if(x>120){x=0;y++;}//调用8*16点阵字库，最大显示128列，超过则需另起一行

OLED_Set_Pos(x,y);//设置显示位置为第pagey（字符的上半部分）

for(i=0;i<8;i++)

OLED_WrDat(F8X16[c*16+i]);//显示的8*16点阵字符

OLED_Set_Pos(x,y+1);//设置显示位置为第pagey+1（字符的下半部分）

for(i=0;i<8;i++)

OLED_WrDat(F8X16[c*16+i+8]);

x+=8;

j++; }4.3显示位置设置voidOLED_Set_Pos(unsignedcharx,unsignedchary){ OLED_WrCmd(0xb0+y);//设置目标显示位置页起始地址 OLED_WrCmd(((x&0xf0)>>4)|0x10);//设置列起始地址低4位 OLED_WrCmd((x&0x0f)|0x01);//设置列起始地址高4位}

GDDRAM的地址模式分为页地址模式、水平地址模式、垂直地址模式三种。初始化函数中用0x20、0x02双字节指令设置为页地址模式。

通常在页地址模式下访问GDDRAM,需要如下步骤来定义起始RAM访问指针指向:通过命令(B0h-B7h)设置目标显示位置页起始地址。通过命令(00h-0Fh)设置列起始地址低位。通过命令(10h-1Fh)设置列起始地址高位。4.3页地址模式

在GDDRAM访问后(读/写),列地址指针将自动增加1。如果列地址指针到达列终止地址,列地址指针将复位到列起始地址,但页地址指针不会改变。页地址模式下页以及列地址指针的变化如图所示。页地址模式

例如页地址是B2h,列地址低位是03h,列地址高位是10h,起始列将为PAGE2的SEG3,GDDRAM访问指针的指向如下图所示。如果写入一个字节数据，则按地位在上高位在下的方式写入GDDRAM。水平地址模式

初始化函数中用0x20、0x00双字节指令设置为水平地址模式。当处于此模式时,在GDDRAM访问后(读/写),列地址指针将自动增加1。如果列地址指针到达列终止地址,列地址指针将复位到列起始地址,且页地址指针将自动增加1。

水平地址模式下页以及列地址指针的行为如图所示,如果列地址指针和页地址指针都到达各自的终止地址时,他们都将复位到各自的起始地址。垂直地址模式

初始化函数中用0x20、0x01双字节指令设置为垂直地址模式。当处于此模式时,在GDDRAM访问后(读/写),页地址指针将自动增加1。如果页地址指针到达页终止地址,页地址指针将复位到页起始地址,且列地址指针将自动增加1。SSD1306液晶写入数据

SSD1306通常采用的是SPI接口以及IIC接口。4线SPI接口包括：串行时钟（SCLK）、串行数据（SDIN）、数据/命令控制（D/C#）、片选（CS#）。在4线SPI模式下，D0用作SCLK，D1用作SDIN。E和R/w#的引脚连接到外部地。

IIC总线包含数据信号线SDA和时钟信号线SCL组成。SDA和SCL线都必须接上拉电阻。主机先发起开始（START）信号，然后发送1byte首字节，包括从机地址(7位)和读写数据位(1位，最低位，0为写模式)，驱动器识别从机地址为本机地址之后，将会发出应答信号(ACK)。SSD1306液晶写入数据函数Write_IIC_Command()实现了IIC方式下的命令写入，其代码如下：voidWrite_IIC_Command(unsignedcharIIC_Command){IIC_Start();//IIC启动信号Write_IIC_Byte(0x78);//IIC从机地址SA0=0 IIC_Wait_Ack(); //等待1个时钟的ACK响应信号Write_IIC_Byte(0x00); //准备写入命令 IIC_Wait_Ack(); //等待1个时钟的ACK响应信号Write_IIC_Byte(IIC_Command);//写入SSD1306命令 IIC_Wait_Ack(); //等待1个时钟的ACK响应信号IIC_Stop();//IIC结束信号}SSD1306等待确认信号voidIIC_Wait_Ack(){

OLED_SCLK_Set();

OLED_SCLK_Clr();}

IIC写入1个bit时，先从SDA数据线输出数据，待SCL发出一个脉冲信号后。再输出下一个bit数据。SSD1306简介

IIC写入1个bit数据时序图。voidWrite_IIC_Byte(unsignedcharIIC_Byte){unsignedchari;IIC写入1个字节voidWrite_IIC_Byte(unsignedcharIIC_Byte){

unsignedchari;

unsignedcharm,da;

da=IIC_Byte;

OLED_SCLK_Clr();

for(i=0;i<8;i++)

{

m=da;

m=m&0x80;

if(m==0x80)//输出高位在前

{OLED_SDIN_Set();}

elseOLED_SDIN_Clr();

da=da<<1;

OLED_SCLK_Set();//发出一个时钟脉冲信号

OLED_SCLK_Clr();

}}SSD1306文件移植05SSD1306文件移植

SSD1306文件由SSD1306.h和SSD1306.c文件组成，主要包含了初始化、写入字节、写入字符串、写入图像等函数。资料中提供的一般都是针对51或STM32等MCU编写的函数，因CC2530是采用51内核，因此直接使用资料提供的SSD1306的51代码即可。1．将基础实验里面的SHT10.c、SHT10.h、oled.h、oled.c、oledfont.h文件复制到项目文档的...\Projects\Z-Stack\Samples\SampleApp\Source文件夹或其他文件夹下面。SSD1306文件移植2．为了方便查看，在协议栈的APP目录树下鼠标